Les picoeucaryotes photosynthétiques marins (cellules < 3 μm) regroupent des organismes distribués dans la plupart des lignées d’algues connues à ce jour. Ils contribuent de façon significative à la biomasse et à la production primaire dans les océans. Actuellement, seule une quarantaine d’espèces de picoeu caryotes a fait l’objet d’une description taxinomique. La répartition de ces espèces et leurs contributions respectives à la biomasse chlorophyllienne sont encore très mal connues. La première étape pour passer de la description de la diversité d’un écosystème à son écologie est d’appréhender l’importance relative des espèces qui le composent. C'est pourquoi nous avons tenté dans un premier temps d'identifier et de quantifier les taxons qui composent la comm unauté picoeucaryotique dans l’environnement. Nous avons ensuite cherché à décrire leurs répartitions dans des régions contrastées de l’Océan mondial. Tout d'abord, un protocole d’hybridation in situ associé à une amplification du signal fluorescent (FISH-TSA) a été mis au point afin de dénombrer les picoeucaryotes appartenant à un taxon donné dans le milieu naturel à l’aide de sondes moléculaires spécifiques. Un jeu de sondes spécifiques d’ordres, de genres et d’ espèces de Prasinophyceae a par ailleurs été développé. A l’aide de ces outils, la diversité et la distribution spatio-temporelle des communautés de picoeucaryotes et plus particulièrement des Prasinophyceae ont été explorées dans des milieux présentant des caractéristiques physico-chimiques variées : mers Arctiques, océan Indien, Manche. Il est apparu très clairement que les Pras inophyceae et plus particulièrement l’espèce Micromonas pusilla dominent dans les eaux côtières et ce tout au long de l’année en Manche. La situation est différente dans les zones oligotrophes où l’on observe une stratification des communautés avec des cellules appartenant à la division des Haptophyta en surface et des cellules appartenant à la Division des Chlorophyta au maximum profond de chlorophylle. Par ailleurs, nos études en milieu côtier nous ont permis de mettre en évidence, pour la première fois en milieu marin, des organismes photosynthétiques apparentés aux Glaucophyta.